Question

某同学在做实验时发现盛放NaOH溶液的试剂瓶口与橡皮塞上常有白色粉末出现，为探究这一白色粉末的成分，他做了以下实验：
（1）取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中含有碳酸钠．碳酸钠形成的化学方程式是______．
（2）该同学为进一步探究白色粉末是否含有NaOH，设计了如下实验方案：
①沉淀B的物质名称为______．
②“操作1”的名称是______；进行“操作1”的目的是______；
现有铁架台、烧杯和玻璃棒，进行“操作2”时，还需补充的玻璃仪器是______．
③有同学认为该方案中滴加澄清石灰水不能确定粉末是否含有NaOH，其理由是______； 你的改进建议是______．
（3）为测定固体混合物中碳酸钠的质量分数，可采用下面图1所示装置进行实验．铁夹夹持的仪器是理想无摩擦注射器，通过反应后注射器内所收集到CO₂气体的体积计算出Na₂CO₃的质量分数．

有同学提出以图2代替图1中的收集装置，则所测CO₂气体的体积______（填“偏大”、“偏小”、“不变”），理由是______，你的改进方案______；广口瓶内原有的空气对实验结果______（填“有”或“没有”）影响．

Answer 1

【答案】分析：（1）氢氧化钠变质是由于吸收了空气中的二氧化碳而变成碳酸钠；
（2）该同学证明氢氧化钠部分变质的实验设计为：取样品加水溶解，向所得溶液中滴加氢氧化钙溶液，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，滴加至沉淀不再产生时，过滤，除去沉淀碳酸钙，向所得小组液中滴加酚酞，观察到酚酞 变红即得出固体含氢氧化钠的判断；
（3）利用产生的气体二氧化碳排出水的体积测定生成二氧化碳的量，但二氧化碳气体能溶于水，会因二氧化碳的溶解而使测得的二氧化碳体积变小；为避免这种影响，可使二氧化碳不直接与水接触．
解答：解：（1）氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，生成了碳酸钠和水，致使氢氧化钠变质；
故答案为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）①滴加的氢氧化钙与溶液中碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀；
故答案为：碳酸钙；
②操作1为把固体放入水中，加水溶解的过程，此过程称为溶解；固体溶解形成溶液，便于观察使之与氢氧化钙溶液反应时生成的碳酸钙沉淀；过滤所需要使用的主要仪器有：漏斗、烧杯和玻璃棒；
故答案为：溶解；在溶液中与氢氧化钙反应，便于观察生成的沉淀；漏斗；
③氢氧化钙与碳酸钠反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤后的滤液中含有生成的氢氧化钠，滴加酚酞时溶液变红，但酚酞变红却不能说明原因的固体中含有氢氧化钠；
故答案为：Na₂CO₃与石灰水反应生成的氢氧化钠也呈碱性；
为避免生成物对氢氧化钠检验的影响，可把氢氧化钙溶液换成氯化钙等溶液除支碳酸钠；
故答案为：滴加氯化钙溶液（氯化钡、硝酸钡等）
（3）图2中气体二氧化碳通入集气瓶中时，二氧化碳气体溶解，使所排出水的体积变小，测得的二氧化碳气体体积不准确；为防止出现此现象，可在集气瓶内水面上覆盖一层油，隔绝二氧化碳与水接触；
故答案为：偏小；CO₂能溶于水且与水反应；在水面上覆盖一层植物油（或将广口瓶中的水改为饱和的CO₂水溶液等合理答案）；
该装置用于测是由反应装置排出的气体，反应装置内因生成了二氧化碳气体才有气体排出，因此排出的气体是不是含有空气并不影响对二氧化碳气体的测定；
故答案为：没有．
点评：检验氢氧化钠是否完全变质为碳酸钠，需要选用氯化钙等物质除去固体中碳酸钠后，对是否含有氢氧化钠进行检验．